DE2018338C3 - Automatische Nähmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft,eine automatische Nähmaschine mit oberem und unterem Nähwerkzeug, die für die Stichbildung synchron angetrieben werden und die so gelagert sind, daß sie durch zwei voneinander unabhängige, elektrisch: Antriebe synchron in der Nähebene bewegbar und um eine zur Nähebene senkrechte Achse synchron drehbar sind, und mit einer von einem Informationsträger beeinflußten Steuereinrichtung für die Nähwerkzeuge.

In der Patentschrift Nr. 53 544 des Amtes für Erfindungs- und Patentwesen in Ost-Berlin ist eine koordinatengesteuerte Nähmaschine dargestellt, mit welcher kurvenförmige Nähte hergestellt werden können. Hierbei wird die Nadel entlang der zu nähenden, kurvenförmigen Naht mittels photoelektrischer Einrichtungen gesteuert und je nach Krümmung der Kurve um einen Abtaslkopfmittelpunkt gedreht und entsprechend nachgeführt. Bei der bekannten Nähmaschine sind die zur Erstellung einer Naht zusammenarbeitenden Nadel- und Greiferantriehsaggrcgate mechanisch verbunden, wobei eine Einrichtung vorgesehen ist, durch welche die Antriebsaggregate gekuppelt sind und welche es erlaubt, daß die Antriebsaggregate im wesentlichen im Gleichlauf arbeiten und sich zusammen in vorbestimmten Richtungen bewegen. Hierbei weist die Einrichtungeinen Mechanismus zum Verschieben der beiden Antriebsaggregate im Gleichlauf in beiden Richtungen entlang der A'- und der V-Achse sowie zum Drehen der beiden Antriebsaggregate im Gleichlauf um die Nadelaehse der Nähmaschine auf. Auf Grund der \orbcschriebencn Ausbildung ist es mit der bekannten Nähmaschine nicht möglieh, großflächige Werkstücke über ihren gesamten Bereich zu bearbeiten. Darüber hinaus weist die bekannte Nähmaschine den Nachteil auf, daß beim Drehen derselben um die vertikale Achse große Massen zu bewegen sind, die eine rasche Nachführung der Maschine in tangentialer Richtung des Nahtverlaufes erschweren.

Ferner ist aus der französischen Patentschrift 1 037 853 eine Nähmaschine bekannt, bei welcher die Stichbildungswerkzeuge gesonderte Arbeitsantriebe aufweisen, die elektrisch miteinander synchronisiert sind. Bei dieser Nähmaschine sind die Werkzeuge jedoch unbeweglich, und es sind daher keine Bewegungsantriebe vorgesehen.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine automatische Nähmaschine so auszugestalten, daß die mit den Nähwerkzeugen mitbewegte, mechanische Verbindung zwischen ihnen entfallen kann.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist eine automatische Nähmaschine der eingangs beschriebenen Art dadurch gekennzeichnet, daß der Synchronlauf der Nahwerkzeuge für die Stichbildung, ihre Bewegung in der Nähebene sowie ihre Drehung um die zur Nähebene senkrechte Achse durch elektrische Kopplungsmotoren erfolgt.

Bei der erfindungsgemäßen Nähmaschine sind somit die beiden Nähwerkzeuge mechanisch vollkommen unabhängig voneinander bewegbar, und für jedes dieser Werkzeuge sind gesonderte Antriebe vorgesehen, so daß die Nähwerkzeuge eine volle Umdrehung lim die Nadelaehse ausführen können. Ferner ist als Geber für die Motore zur Bewegung der Nähwerkzeuge in der Nähebene ein mit der Drehbewegung

der Motoren für die Bewegung der Nähwerkzeuge gekoppeltes Potentiometer vorgesehen.

Hierbei gibt das Potentiometer bei der Bewegung der Nähwerkzeuge in eine"-, orthogonalen Koordinatensystem in der Nähebene zwei seiner Drehlage cntsprechende, jeweils einer Sinus- bzw. Kosinusfunkiion folgende, elektrische Signale ab.,

Nachfolgend wird die Erfindung an I land von bevorzugten Ausführungsbeispielen näher erläutert, wozu auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen wird.

Fi g. 1 zeigt eine schematisch dargestellte, perspektivische Teilansicht einer elektronisch synchronisierten Nähmaschine;

F i u. 2 zeigt eine Draufsicht auf die Nähmaschine, in welcher Einrichtungen zur Steuerung oder zum Antrieb der Nähmaschine in zwei in einer Ebene liegenden und aufeinander senkrecht stehenden Richtungen dargestellt sind;

F i g. 3 zeigt einen Vertikalschnitt entlang der Linie 3-3 von Fig. 2;

F i g. 4 zeigt einen Vcrtikalschnitt entlang der Link 4-4 von Fi g. 2;

Fig. 5 zeigt einen Hori/ontalschnitt in verkleiner tem Maßstab entlang der Linie 5-5 von Fig. 3;

F i g. (1 eine vergrößer! und abgebrochen darge stellte Vertikalschnittansicht entlangder Linie 6-6 voi Fig. 2;

F i g. 7 zeigt ein Blockschaltbild einer elektrische Schaltung fiir den Betrieb der Nähmaschine in selbst programmierter BctrichsaM;

Fig. S zeigt ein elektrisches, schcmatischcs Schall bild einer Ausführungsform eines Spannungspege umwandlers für die logische Schaltung wie in Fig.

benutzt;

Fig, y zeigt ein elektrisches, sehematisehes Schaltbild einer anderen Ausfiihrungsform eines Spanluingspegelumwandlers für die logische Schaltung;

Fig, K) zeigt ein Blockschaltbild eines elektrischen Servosystems für den Betrieb der Maschine bei Steuerung von außen im Gegensatz zur selbstprogrammierten Betriebsart;

Fig. Il zeigt eine schematische, vertikal geschnittene Teilanstcht durch die Maschine, wobei eine bevorzugte Ausführungsform einer in der Nähmaschine verwendeten Werkstücktrag- und -vorschubeinrichtung dargestellt ist;

Fig. I la zeigt eine Draufsicht auf die Werkstückvorschub- und -trageinrichtung in Fig. 11;

Fig. 12 zeigt eine schematische Draufsicht auf eine weitere Ausführungsform einer Werkstücktrag- und -vorschubeinrichtung für die Nähmaschine;

Fig. 13 zeigt eine schematische Draufsicht auf eine weitere abgewandelte Werkstücktrag- und -vorschubeinrichtung;

Fig. 13a stellt eine Seitenansicht der in Fig. 13 gezeigten Einrichtung dar;

Fig. 14 zeigt eine schematische Draufsicht auf eine weitere Ausführungsform einer Werksfücktrag- und -vorschubeinrichtung;

Fig. 15 zeigt eine schematisch und perspektivisch dargestellte Ansicht, in welcher die Verwendung der Nähmaschine in Verbindung mit einer bestimmten Art einer Näharbeit gezeigt wird;

Fig. ICi zeigt eine schematisch und perspektivisch dargestellte Ansicht einer Nähmaschine, welche um drei Hauptachsen drehbar und auch entlang dieser Achsen bewegbar ist, wodurch die Maschine entlang einer zusammengesetzten Kurve oder auf einer dreidimensionalen Form bewegt werden kann.

Nachfolgend wird auf die Zeichnungen Bezug genommen, in welchen gleiche Bezugs/eichen gleiche Teile bezeichnen.

Fig. i zeigt teilweise chematisch die beiden Hauptaggregate der Nähmaschine, nämlich das Nadclantriebsaggregat 20 und das Spulen- oder Greiferantriebsaggregat 22, welche einander gegenüber im Abstand auf einer theoretischen Z-Achse angeordnet sind, welche die Nadelachse des Aggregats 20 und der Maschine bildet. Diebeiden Aggregate20 und 22 sind antriebsmäßig mechanisch voneinander getrennt. Deshalb ist der Raum /wischen dem Nadel- und dem Spulen- bzw. Greiferaggregat von allen Richtungen her frei zugänglich. Wie noch näher beschrieben wird, sind die Maschincnaggregate 20 und 22 elektrisch verbur.den und werden synchron und gleichlaufend betrieben. Die beiden Aggregate können im Gleichlauf um die Z-Achsc oder Nadelachse bewegt werden und ebenso im Gleichlauf entweder in der positiven oder der negativen Richtung der A'- und V-Koordinatenachsen verschoben werden, wie dies in Fig. 1 angegeben ist.

Jedes der Aggregate 20 und 22 (Fig. (S) weist jeweils stabile Tragteile 24 und 26 auf, und diese Tragteile sind mit den Tragplatten 28 für die Aggregate mittels Axiallagern 30, vorzugsweise solchen Lagern mit geringer Reibung wie etwa Kugellager, gekuppelt, welche eine koaxiale Drehung der Aggregate 20 und 22 um die Z- oder Nadelachsc gestatten.

Das Nadelantriehsaggregat 20 weist oberhalb des Lagers 30 eine Hauptdiehwelle 32 auf. auf welcher ein Zahnrad 34 siv.t. Bei Drehung dieses Zahnrads 34 wird das Aggregat 20 um die Nadelachse gedreht. An der Welle 32 ist ein Schleifringaggregat 36 befestigt, durch welches ständig elektrische Eingangs-oder Ausgangssignale während der Drehung des Aggregats

20 um die Nadelachse zugeführt bzw. abgeführt werden können. Ein Umfangs-Schrittmotor 38 mit einem Antriebszahnrad 40 ist ebenso auf der Platte 28 des Aggregats 20 angebracht, und das Zahnrad 40 kämmt mit dem größeren Zahnrad 34, um dieses anzutreiben.

ίο Ein elektrisches Potentiometer 42, ein sogenanntes Sinus-Kosinus-Potentiometer, ist an dem Schleifringaggregat 36 befestigt und weist ein Antriebszahnrad 44 auf, welches mit dem Zahnrad 34 kämmt. Das Nadelantriebsaggregat 20 weist eine Nähnadel

46 auf, weiche entlang der Z-Achse hin- und herbewegt wird und welche von einem ringförmigen Andruckfuß 48 umgeben sein kann. Der Andruckfuß 48 trägt eine kleine photoelektrische Zelle 50 an einer Stelle, weiche ein Abtastelement für die Maschine bil-

*° det, welches ständig seine Richtung in Verbindung mit der Steuerschaltung, welrhe noch näher beschrieben wird, steuert. Die Photoze' ; 50 fühlt im wesentlichen den Rand eines Stoffwerkst ucl.s und lä'Jt mittels einer Schaltung die Nähmaschine dem Werkstückrand in zweckmäßiger Vorwärtsrichtung folgen. In einigen Fällen kann der Andruckfuß 48 weggelassen werden. Dann wird die Photozelle 50 zweckmäßig von einer Trageinrichtung od. dgl. nahe bei der Nadel 46 und auf dem Aggregat 20 getragen. Die Photozelle 50 spricht auf auf sie auftreffendes Licht an und schafft ein elektrisches Signal, welches die Intensität des empfangenen Lichts angibt. Dieses Signal wird für die Steuerschaltung verwendet.

Das Greiferantriebsaggregat 22 weist an seiner Oberseite eine vorzugsweise ringförmige Lichtquelle 52 auf, welche zur Photozclle 50 hinschaut, um diese ohne Störung durch die Hin- und Herbewegung der Nadel während des Nähvorgangs zu beeinflussen. Das Greiferaggregat weist ferner eine Hauptdrehwelle 54

\o auf, welche mit einem Schleifringaggregat 56 verbunden ist. Auf der Hauptwelle 54 sitzt ein dem Zahnrad 34 entsprechendes Zahnrad 58, welches mit einem Antriebszahnrad 60 eines Umfangs-Schrittmotors 62 auf der Tragplatte 28 des Aggregats 22 kämmt. Die Schrittmotoren 38 und 62 werden synchron zueinander angetrieben, damit die Nadel- und Greiferantriebsaggregate 20 und 22 im Gleichlauf um die Nadelachse gedreht werden, wobei im wesentlichen keine Nacheilung zwischen den Aggregaten auftritt.

Das Sinus-Kosinus-F'otentiomcter 42 wird ebenfalls in Abhängigkeit von der Drehung des A.itriebszahnrads 40 des Schrittmotors 38 angetrieben.

Die Bewegung der beiden Aggregate 20 und 22 im Gleichlauf entlang den im rechten Winkel aufeinanderstehenden X- und V-Achscn oder kombinierte Bewegungen parallel /11 diesen Achsen erfolgen durch den Betrieb bestimmter Antricbsspindeln und Antiiebsschiittmotoren. wie dies in den Pig. 2 bis 5 gezeigt ist. Nach diesen Figuren weist die Maschine ein Paar im Abstand befindlicher, paralleler 7'ragplattcn 64 und 66 auf, welche die Haupttrageinrichtung der Maschine bilden. Die beiden Platten 64 und 66 sind steif miteinander nahe ihren Ecken durch Säulen 68 od. dgl. verbunden. Vorzugsweise können die Platten 64 und 66 unabhängig voneinander jeweils an ihrer Ober- bzw. Unterseite gehalten sein, wodurch jegliche Behinderung zwischen gegenüberliegenden Aggregaten der Maschine vollständig beseitigt sein würde.

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Die Platte 28 des Nndclantricbsaggrcgats 20 ist an einem Paar von parallel liingsbewcglichen Sehlillenschienen 70 festgeklemmt, welche in Führungslagern 72 verschiebbar sind und ebenso quer mit diesen Lagern verschiebbar sind. An ihren entsprechenden Enden sind die Schienen 70 an einem Kreuzkopf 74 befesHgt. Der Kreuzkopf 74 weist eine Nuß 76 in seiner Mitte auf. Die NuB 76 nimmt die Y-Achsen-Leitspindel 78, welche drehbar in feststehenden Lagern 80 auf der Platte 64 gelagert ist. Die Leitspindel 78 wird zu den erforderlichen Zeiten durch einen Y-Achsen-Schrittmotot 82 angetrieben, welcher mit der Leitspindel in zweckmäßiger Antriebsverbindung steht. Durch diese Einrichtung kann das Nadelantriebsaggregat Tu in jeder Richtung entlang oder parallel zur V-Acb.je be'vegt werden.

Um eine Bewegung des Aggregats 20 entlang oder parallel zur A'-Achsc zu gestatten, ist ein Paar feststehender, paralleler Führungsschienen 84 auf der Platte 64 mittels Endhalterungselementen 86 befestigt. Die Führungslager 72 für die Schienen 70 sind auf den feststehenden Schienen 84 verschiebbar und können enilang dieser in jeder Richtung bewegt werden. Um diese Bewegung zu erlauben, ist ein mit den Elementen 72 fest verbundenes Querstück 88 in seiner Mitte an einer Antriebsschiene 90 befestigt. Die Antriebsschiene steht durch einen nach abwärts ragenden Vorsprung 92 in Schraubverbindung mit einer A"-Achsen-Leitspindel 94. welche drehbar in Lagern 96 auf der Platte 64 (Fig. 4) gelagert ist. Die Leitspindel 94 steht in Antriebsverbindung mit einem A"-Achsen-Schrittmotor 98 auf der Piaitc 64. Um die notwendige Querbewegung der Elemente 72 und 70 in .Y-Achsen-Richtung entlang den Führungsschienen 84 zu gestatten, sitz.t die Nuß 76 verschiebbar auf einer parallel zur A'-Achse befindlichen und von dem Kreuzkopf 74 getragenen Führungsschiene 100. Dementsprechend kann das Nadelantriebsaggregat 20 durch die beiden im rechten Winkel aufeinanderstellenden Lcitspindeln 78 und 94 entlang sowohl der A^--AcIiGe oder der V-Achse und in der Ebene, in welcher diese beiden Achsen liegen, bewegt werden.

Wie am besten aus Fig. 5 ersichtlich, ist auf der anderen Platte 66 ein im wesentlichen identischer Mechanismus zur Bewegung des Greiferantriebsaggregats 22 entlang der X- und der Y-Achsen oder parallel zu diesen vorgesehen. Wegen der Ähnlichkeit der beiden Mechanismen erscheint eine kurze Beschreibung dieser eine doppelte Ausführung bildenden X- und Y- Achsen-Antriebseinrichtungen für das Aggregat 22 ausreichend. Die Einrichtung weist eine Y-Aehsen-Leitspindel 102 auf. welche durch einen Y-Achsen-Schrittmotor 104 angetrieben wird und mittels einer Nuß 106 mit einem Kreuzkopf 108 verbunden ist. Der Kreuzkopf 108 weist eine durch die Nuß 106 entlang der A'-Achse verschiebbare Schiene 110 auf. Der Kreuzkopf 108 ist an Schlittenschienen 112, welche den Schienen 70 entsprechen, befestigt. Das Spulenoder Greiferantriebsaggregat 22 ist mit seiner Platte 28 a τ den Schienen 112 festgeklemmt, um mit diesen in jeder Richtung entlang der Y-Achse bewegt zu werden, wie dies durch die Leitspindel 102 bestimmt wird.

Eine durch einen A'-Achsen-Schrittmotor 116 angetriebene A'-Achsen-Leitspindel 114 auf der Platte 66 steht in Schraubverbindung bei 118 (Fig. 4) mit einer Antriebsschiene 120. Die Antriebsschiene 120 ist an einem fest an den Führungslagern 124 für die Schlittcnschiencn 112 angebrachten Qiierleil 122 befestigt. Die Führungslager 124 können parallel /ur A'-Achse verschoben werden, indem sie in einer diese Verschiebung erlaubenden Verbindung mit feststehenden. parallelen Schienen 126 auf der Platte 66 stehen. Dadurch kann das Greiferantriebsaggregat 22 ebenso wie das Nadelantriebsaggregat 20 sowohl enilang der A- als auch entlang der Y-Achse in jeder Richtung verschoben werden.

Wie klar aus der Beschreibung der Steuerschaltung hervorgeht, werden die beiden Aggregate 20 und 22 zwangsweise im Gleichlauf entlang der X- und der Y-Achse bewegt, und die beiden Aggregate können dabei auch gleichzeitig um die Z-Achse oder Nadel-

'5 achse gedreht werden. Somit ist eine Vielzahl von Bewegungen möglich, und die Nähmaschine besitzt eine große Anpassungsfähigkeit hinsichtlich ihres Betriebs. Die beiden Platten 64 und 66 sind mit großen Öffnungen 128 versehen, um eine Bewegung der Masehinenaggregate 20 und 22ohne Hindernisse über den vollen Bereich zu erlauben.

Nachfolgend wird auf die Fig. 7 bis 9 Bezug genommen. Fig. 7 zeigt eine bevorzugte Ausführungsforrr» der für den selbstprogrammierten Betrieb der

^J5 Nähmaschine verwendeten Steuerschaltung. Wie aus Fig. 7 ersichtlich, weist das Sinus-Kosinus-Potentiometer 42 ein durchlaufendes, kreisförmiges Widcrstandselcment 130 mit einem Paar Klemmen 132 und 134 auf, welche an diametral entgegengesetzte Hälfst ten des Widerstandsclements angeschlossen sind. Wie aus der Zeichnung ersichtlich, sind an die Klemme 132 + 12 Volt und an die Klemme 134 - 12 Volt angelegt. Mit der Welle 140 des Potentiometers sind Schleifer 136 und 138 gekuppelt, welche um 40" um den Umfang versetzt sind (Fig. 6). Die Schleifer können über das Widerstandselement 130 gleiten. Der Widerstandswert des Widerstandselements ändert sich zwischen den Klemmen 132 und 134 entsprechend dem Sinus des Drehwinkels der Potentiometer-

4" welle 140. und deshalb liefern die Schleifer 136 und 138 jeweils den Sinus und den Kosinus der Winkellage der Welle 140. Wie bereits beschrieben, ist die Welle 140 durch Zahnräder mit dem Umfangs-Schrittmotor 38 des Nadclantriebsaggregates 20 verbunden.

Die photoelektrische Zelle 50. welche sich mit dem Aggregat 20 dreht und bewegt, speist eioe Spannung in eine abgeglichene Brückenschaltung 142 (Fig. 7), welche mit zwei Spannung-in-Frequenz-Umwandlern 144 und 146 gekoppelt ist. Die Ausgänge der Span-

nung-in-Frcqucnz-Umwandler 144 und 146 werden jeweils auf monostabüe Multivibratoren 148 und 150 geführt, welche nach Triggerung Rechteckwellen- Ausgangsspannungs-Wcllenformen erzeugen Die Ausgänge der Multivibratoren 148 und 150 sine an Logikpegel-Umwandler 152 und 154 mittels niehl invertierender Trennverstärker 156 und 158 gekop pelt.

Fig. S zeigt die Schaltung der Logikpegcl-Um wandler 152 und 154. Diese Schaltung weist einer

ersten Transistor 160 auf, welcher an eine Eingangs klemme 162 gekoppelt ist und sowohl als Umwandle als auch als Verstärker wirken kann. Ein zweite Transistor 164 ist an den Kollektor des Transistor 160 gekoppelt und wirkt als Emitterfolgeschaltun] und weist eine Ausgangsklemme 166 auf. Wenn voi einer, nicht gezeigten, Stromversorgung eine 28 Volt-Speisespannung an die Klemme 168 gelegt wird wird ander Klemme 166eine 28-Volt-Rechteckwell·

lu-i einem Vfi-Voh-Reehleckwellcncmganu an iIlm Klemme 162 er/eitgt. Die Ausgänge der Logikpegel-I 'mwaniller 152 und 154 werden auf Motorregle ι 170 iiiul 172 geführt, welche wiederum an die Umfangs-Schrittanlricbsmotorcn 62 und 38 angeschlossen sind. Die A'ilricbsmotoren 62 und 38 werden im Ciegenuhi/eig'-'rsinn oder im Uhrzeigersinn betrieben, was von der Polarität der Aiisgangsspannung der abgeglichenen Brücke 142 abhängt.

Die pholoelektrisehe Zelle 50 kann die Randkante ^ln des Stoffwerkstücks, wie etwa ein Klcidimgssclinitteil, feststellen, wo ein Saum genäht werden soll, oder kann den Rand eines mit einem anderen Stoffstück in einer Vielzahl von Nähvorgängen zu verbindenden Stoffwerkst iicks feststellen. Die Photdzellc programmiert '5 die Motorregler 170 und 172 so, daß die Schrittmoloren 62 und 38 die Aggregate 20 und 22 um die Z-Achse oder die Nadelachse drehen, so daß die Nadel oder die Maschine genau dem Rand eines bestimmten Werkstücks folgt und sich automatisch in der richtigen Richtung vorwärtsbewegt. Die Maschinenaggregate 20 und 22 drehen sich als Funktion der Spannung-in-Frequcnz-Um wandler- Ausgiinge um die Nadclachsc, um die Maschine entlang dem Werkstückrand zu bewegen. Durch die Umwandleraiisgänge werden die Umfangs-Antriebsmotoren 38 und 62 schrittweise angelrieben, bis das Brückcngleichgewic'i'l wiederhergestellt ist. Dieser Vorgang erfolgt ständig, wählend die Pholozcllc 50 ilen Rand des Werkstücks fühlt.

Die Bewegung der Aggregate 20 und 22 entlang der X- und tier V-Achsc erfolgt automatisch, wenn die Maschine dem Rand des Werkstücks folgt. Die Vorwärtsrichtung der Maschine, wie sie durch die Pliolo/cllc und die Schrittmotoren 38 und 62 bestimmt ist. gibt die Bewegungsrichtung (entweder plus oder minus) entlang der X- b/w. der V'-Achse an. Die Bewegung wird durch die V- und .Y-Achsen-Leitspindel 94 bis 114 und 78 bis 102 und die zugehörigen Schrittmotoren ausgeführt. Das Sinus-Kosinus-Potentiomcter 42. das in Zahnradtriebverbindung mit den Schrittmotoren 38 des Nadelantriebsaggregats 20 sieht, liefert eine Spannung proportional der Drchwinkcllagc des Nadclantricbsaggrcgates um die Nadel- oder /-Achse. Die Pholozcllc 50, welche körperlieh an dem Nadelantricbs-Aggrcgat 20 befestigt ist, tastet in der durch den Schleifer 138 auf dem Potentiometer 42 festgelegten Richtung ab. Dadurch wird ständigdie sogenannte »Vorwiirtso-Richtungdcr Maschine festgelegt. Der Ausgang des Spannung-in-Fre- S" quenz-Umwandlcrs 144, welcher in dem Multivibrator 148 geformt und verstärkt wird, liefert Impulseingänge für den Logikpcgel-Umwandlcr 1152, um die Umfangs-Schrittmotoren 38 und 62 in Uhrzeigerrichtung anzutreiben. In der gleichen Weise wird der Ausgang des Spannung-in-Frcqucnz-Umwandlcrs 146 in dem Multivibrator 150 geformt und verstärkt und schafft Impulscingängc für den Logikpegcl-Umwandlcr 154, um die Schrittmotoren 38 und 62 im Gegenuhrzeigersirin anzutreiben. Das wesentliche bei den Spannung-in-Frequenz-Umwandlcrn 144 und 146 ist, daß der Grad der Nichtabgeglichcnhcit der Brücke 142 eine Spannung erzeugt, welche in eine Reihe von Schrittimpulsen umgewandelt wird, deren Zahl proportional dem Grad der Nichtabgcglichcnheit der Brücke ist. Deshalb werden die Motoren 38 und 62 in der richtigen Richtung schrittweise und ausreichend angetrieben, um den abgeglichenen Zustand der Brücke wieder herzustellen, wenn die Maschine dem Rand eines Werkstücks od. dgl. folgt.

Die A- und V-Aehsen-Steuerimg der Maschine wird durch den Beirieb der jeweiligen Paare von Schrittmotoren 98 und 116 und 82 und 104 ausgeführt. Die Steuerung erfolgt in Übereinstimmung mit den Lagin der Schleifer 136 und 138 des Potentiometers 42. (ienauer gesagt, steuert der Schleifer 136 die A'-Achsen-Anlrichsschriltmoloren 98 und 116 und der Schleifer 138 steuert die V-Achscn-Schrittantricbsmotorcn 82 und 104. Die Ausgänge des Potentiometers 42 an den Schleifern 136 und 138 werden gleichzeitig auf einen Polaritätsiimwandlcr 174 (I· ig. 7) und Nullpunkt-Detektoren 176 und 178 geführt. Der Nullpunkt-Detektor 176 ist an die .Y-Achsen-Steucrschaltung gekoppelt, während der Nullpunkt-Detektor 178 an die V-Aehscn-Steuerschaltimg gekoppelt ist.

Der Polariliitsumwandler 174 schafft Ausgänge für die Λ'- und V-Achse, welche eine Vollwellengleichrichtung der auf diese geführten Hingangsspannung bilden. Die cleichgcrichtctcn Ausgänge des PHaritiitsumwandlers 174 sind jeweils mit einem Spannung-in-Frequenz-Uimvandler 180 für die A'-Achsen-Steuerschaltung und mit einem Spannung-in-Frequenz-Umwandlcr 182 für die V-Achsen-Schaltung gekoppelt. Die Ausgänge der Spannung-in-Frcqucnz-Umwandler 180 und 182 sind hinsichtlich ihrer Frequenz den Winkellagen der Schleifer 136 bzw. 138 proportional. Wenn die Nähmaschine beispielsweise in + A-RiClItUHg strebt, dann würde die Frequenz des Spannung-in-Frcqucnz-Umwandlcrs 182 Null sein, da der Spannungsausgang von dem Sinus-Kosinus-Potenliometer 42 Null wäre, weil der Schleifer 138 sich in der Mitte zwischen der an die Klemme 132 angelegten + 12-Voll-Spannung und der an die Klemme 134 angelegten - 12-Volt-Spannung befinden würde. In gleicher Weise findet keine Bcv.egung der Maschine entlang der Α-Achse statt, wenn die Maschine entlang der V- Achse strebt, da der Schleifer 136 des Potentiometers dann seine Null-Spannungslage einnimmt. Wenn die Lage der Maschine zu irgendeinem gegebenen Augenblick irgendwo zwischen den äußersten X- und V-Achscnlagcn liegt, dann findet eine proportionale Bewegung der Maschine parallel beider Achsen statt, was von den Lagen der Schleifer 136 und 138 abhängt.

Die Ausgänge der Spannung-iii-Frequcnz-Umwandler 180 und 182'sind auf NOR Fore 184 bzw 186 geführt. Ein zweiter Eingang wird auf die beider NOR-Tore 184 und 186 von einer Schmitt-Trigger schaltungl88geführt.welche NOR-Schaltungcn 190 192 und 194 aufweist, welche in bekannter Weise zusammengeschaltct sind, um eine amplitudencmpfind liehe Schallung zu ergeben. Dadurch wird jedesmal wenn deren Schwcllcnwertspannung übcrschrittei wird, ein genau definierter Rechtcckwellcnausganj mit selektiver Amplitude geschaffen. Der Eingang fü die Schmitt-Triggerschaltung 188 weist den Ausgani von einem Drehumformer 196 auf, welcher mit de Nadclantriebswellc des Maschinenaggregats 20 gc kuppelt ist. Der Drehumformer 196 liefert ein clektri sches Ausgangssignal während jener Zeitdauer, wäh rend welcher die Nadel 46 sich in dem Wcrkstüc¹ befindet. Der Ausgang des Drehumformers 196 wir dann in der Schmitt-Triggerschaltung geformt und au die NOR-Schaltungen 184 und 186 geführt, um ζ verhindern,daßdie X- und V-Achscn-Schrittmotore

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98 bis 116I)ZW. 82 bis 104 bewegt weiden, wahrend die Nadel 46 den Stoff oder das Werkstück durchdringt.

Der Ausgang von der NOR-Schaltimg 184 wird auf einen Plus- und Minus-Schaller 198 geführt, welcher /usammengesc'wltele N(IR lore 200 und 202 aufweist. Hin Hingang fur die NOR l'ore 200 und 202 weist den Ausgang von einem invertierenden Trennvcrstiirkcr 204 auf. Her andere Hingang Für die NOR-Tore 200 und 202 wird von dem .V-Achsen-Nullpunkt-Detektor 176 geliefert, welcher drei /usammengeschaltete NOR- lore 206,208 und 210 aufweist. Der Ausgang von dem l'otentiometerschlcifcr 136 wird auf den Nullpunkt-Detektor 176 so geführt, daß ein gemeinsamer Hingaitg für die NOR-Tore 206 und 210 geliefert wird. Der Ausgang von dem NOR-Tor 208 wird auf den vorerwähnten Eingang für das NOR-Tor 202 geführt, während der Ausgang des NOR-Tores 210 auf den Hingang des NOR-Tores 200 geführt wird. Der Plus- und Minus-Schalter 198 bestimmt die Bewegungsrichtung entlang der X- Achse (Fig. I).

In ähnlicher Weise ist ein /weiter Plus- und Minus-Schalter 212 mit NOR-Toren 214 und 216 mit dem NOR-Tor 186 durch einen invertierenden Trennverstiirker 218 und den Nullpunkt-Detektor 178 gekoppelt, welcher z.usammengesehaltete NOR-Tore 220. 222 und 224 aufweist. Der Hingang für den Nullpunkt-Detektor 178, welcher auf die NOR-Tore 220 und 224 geführt wird, komml von dem Schleifer 138 des Sinus-Kosinus-Potentiometers 42. Der Plus- und Minus-Schalter 212 bestimmt die Bewegungsrichtung der Nähmaschine entlang der V-Achse. Die beiden Null-Punkt-Dctcktoren 176 und 178 weisen ein Paar Dioden 226 und 228 auf, welche in Reihe von dem Eingang für die NOR-Tore 206 und 220 nach Erde gekoppelt sind, um irgendwelche dort erscheinenden Potentiale nach Erde abzuleiten.

Die Plus- und Minus-Sehalter 198 und 212 werden durch ihre jeweiligen Nullpunkt-Detektoren 176 und 178 gesteuert, indem der Nulldurehgangspunkt der Schleifer 136 und 138 jedesmal festgestellt wird, wenn das Sinus-Kosinus-Potentiometer 42 durch einen Nullspannungspegel läuft. Wenn /. B. der Schleifer 136 in einer Richtung einen Nulldurehgangspunkt passiert, erscheint an jedem der NOR-Tore 208 oder 210, welche an die jeweiligen NOR-Tore 202 und 200 in dem Plus- und Minus-Schalter 198 gekoppelt sind, ein Ausgang. Die an den NOR-Toren 202 und 200 erscheinenden Ausgänge werden dann auf Logikpcgcl-Umwandler 230 und 232 geführt, nachdem sie invertierende Trennverstärker 231 und 233 passiert haben. Die Logikpegel-l'mwandler 230 und 232 sind im einzelnen in Fig. ^l> gezeigt.

Nachfolgend wird auf Fig.¹» Bezug genommen. Die Logikpegel-Umwandler weisen zwei als Verstärkerstufe und Emitterfolger gekoppelte Transistoren 234 und 236 auf. Der Eingang für die den Transistor 234 aufweisende Verstärkerstufe wird auf dessen Basis mittels eines zwischen die Eingangsklcmine und die Basis des Transistors 234 gekoppelten Kor. · densators 238 geführt. Der Kollektor des 'transistors 234 ist direkt an die Basis des Transistors 236 angeschlossen, und dessen Ausgang ist von dessen Emitter an eine Ausgangsklemme 242 gekoppelt. Eine -6-Volt-Vcrsorgungsspannung ist auf eine Kiemmc geführt, welche an die jeweiligen Kollektoren der Transistoren 234 und 236. da diese PNF'-Transistoren sind, gekoppelt ist. Ein Eingang mit einer Amplitude von I) bis !.(ι Volt wird umgekehrt, um einen Ausgang mit einer sich /wischen 0 und - (i Volt lindernden Amplitude zu schaffen.

Der Ausgang des Logikpegcl-l Imwandlers 230 ist gemeinsam an einen Eingang der Motorregler 246 und 248 gekoppelt, während der Ausgang des l.ogikpcgel-Umwaniiiers 232 gemeinsam an den anderen Eingang der Motorregler 246 und 248 gekoppelt ist. Ein Ausgang von dem Logikpegel-Konvcrler 230 erzeugt ein Signal, welches die Motorregler 246 und 248 beide -V-Achsen-Schriltantriebsmoloren 98 und 116 in einer Richtung antreiben läßt. Dagegen erzeugt ein Ausgang von dem Logikpegel-Umwandler 232 ein '5 anderes Signal, welches die Motorregler 246 und 248 die beiden A'-Achsen-Schrittantriebsmotoren 98 und 116 in entgegengesetzter Richtung antreiben !äßt.

Nachfolgend soll die Y-Achsen-Steuerung der Maschine betrachtet werden. Der Nullpunkt-Detektor ίο 178 erzeugt einen Ausgang an einem der NOR-Tore 222 oder 224, was von der Schnittpunktrichlung abhängt, um einen Ausgang von dem Plus- und Minus-Schaller 212 an einem der NOR- lore 214 oder 216 /u erzeugen. Die an einem der NOR-Tore 214 oder 216 erscheinenden Ausgange werden nach Passieren durch inverlierende Trennverslärker 250 und 252 auf Logikpegel-Umwandler 254 und 256 geführt, welche identisch mit den Logikpegcl-Umwandlern 230 und 232 sind. Letztere sind in Fig. ^l) ge/.eigl und wurden in Verbindung mit Fig. ¹J beschrieben. Der Ausgang des Logikpegcl-Umwandlers 254 wird gemeinsam auf die Y-Achscn-Motorregler 258 und 260 gekoppelt, welche die Y-Achsen-Schrittmotoren 82 und 104 in einer Richtung antreiben. Der Logikpcgel-Umwandler 256 ist gemeinsam auf den anderen Eingang der Motorregler 258 und 260 geführt, welche die Y-Achsen-Schrittmotoren 82 und 104 in der entgegengesetzten Richtung antreiben. Somit ist der Y-Achsen-Antrieb identisch mit dem weiter oben beschriebenen A'-Achsen-Anlrieb, und die -V- und V-Achsen-Schrillmotorenfiirdie Maschinenaggregate 20 und 22 werden immer paarweise durch die Schaltung angetrieben.

Zusammengefaßt weist die selbstprogrammieru: SchaltungnachFig. 7eine photoelektrische FühlzeHe 50 auf, welche die beiden Unifangs-Antriebsmotoren 38 und 62 schrittweise antreibt oder führt, so daß die Nadel-Greiferantriebsaggregate 20 und 22 synchronisiert sind und in jener Richtung streben, um dem Rand des Werkstücks zu folgen. Eine der Winkellage der Aggregate 20 und 22 um die Nadelachse proportionale Information wird von dem Siiuis-Kosiinis-Potentiometcr 42 erhalten und durch die beschriebenen Logikschultiingen verarbeitet, um die A'- und Y-Achsen-Schrittmotoren 98 und 116 bzw. und 104 jeweils in positiver oder negativer Richtung zu betreiben, wie dies durch die Nullpunkt-Detektolen 176 und 178 bestimmt >vird. Dadurch sind die beiden Maschinenaggregate 20 und 22 immer synchronisiert und streben immer in der richtigen Richtung, wobei sie sich immer in der richtigen Richtung entlang der A"- und Y-Achsen bewegen.

Wenn die Nähmaschine von außen gesteuert werden soll, /. B. durch einen Bandleser oder eine ähnliehe Eingangseinrichtung, und nicht in der selbslprogrammierien Betriebsart, wird ein Servosystem, wie elwadasinFig. lOge/.eiglc, verwendet. Nach Fi g. K) sind zwei Scrvoverstärker 262 und 264 mit den beiden

Servoanlriehsmotoren 98 und 116 gekoppelt und steuern diese. Die Motoren 98 und 116 sind die .Y-Aehsen-Schrittanlriebsmotoren. die sehon weiter oben in Verbindung mit der selbstprograminierten Maschine besehrieben wurden.

Die Stromversorgung fur das Servosystem erfolgt von einer 11.WoIt-. n()-Heit/-StroiiH|uelle (welche nicht gezeigt isl) und welche an eine Klemme 266 angeschlossen ist (Fig. M)). Dieses Vcrsorgungspolenlial wird über einen Net/energieschalter 268 und eine Schmel/sicheiuiig 270 einer Gleichstrom-Stromversorgung 272 zugeführt, welche eine Gleichspannung von 2(S Voll an einer Klemme 274 abzugeben vennag. Ferner ist eine Hilfsklcmnie 276 vorgesehen, damit eine gesicherte Spannung mit I \5 Volt und fi() Hertz verfügbar ist. Eine Stromversorgung 278 für 1 1 5 Volt und 4Oi) Hertz, ist an die (ileiehstrom-Stromversorgung 272 angeschlossen und liefert an einer Klemme 280 einen Ausgang mil 400 Hertz. Ein Schalter 282. welcher z. H. durch einen herkömmlichen Streifenleser gesteuerte Schaltkonlakte aufweisen kann, ist an die Klemme 274 angeschlossen. Wenn der Schalter geschlossen ist, wird eine Spannung mil .¹S Volt an das Potentiometer 284 angelegt. Dem Eingang eines Servoverslärkers 262 wnd ein der Einslellage des Potentiometers 284 proportionaler Spannungspegel zugcfuhrl. Die Anstiegszeit der Eingangsspannung ist jedoch um etwa !Sekunde durch die Zeitkonstante des Koppehiei/werks mil einem Widerstand 286 und einem Kondensator 288 \ ei zögert. Dadurch wird eine allmähliche Beschleunigung des Servoantriebsmotors 98 aus seinem Ruhezustand auf die Laufgeschwindigkeit erreicht, welche durch die Abgrifflage des Potentiometers 284 bestimmt wird.

Wenn die Spannung am fungang des Servovcrstär kers 262 gefühlt wild, wird eine Antriebsspannung fur den .V Achsen-Servoschrittantriebsmotor 98 eizeugl, welcher wiederum die Welle 290 für einen Zahnradzug mit Zahnrädern 292, 294 und 296 anireibl. Mit dem Zahnrad 294 ist ein Tachometergenerator 298 gekuppelt und erzeugt eine der Drehzahl des Scrvoantriebsinotors 98 proportionale, negative Spannung, welche auf d^n Hingang des Servovcrstärkcrs262z.ur Geschwindigkeitsregelung zurückgeführt wird.

Fun Drehmeldergeber 300 ist mit dem Zahnrad 296 gekuppelt, und seine Slaiorwicklungen Inicht j»e/eig:) sind mit ilen Slalorwickluugen eines DrehiiKlderempfängers 302 verbunden, welcher nut -inrm einen Teil eines Zahnriider/uges bildenden Z:\hr.iad 304 gekuppelt isl, wobei der Zahnradzug weile: Zahnrader 306 und 308 aufweist Den Rolnrwicklunecn des Drehmeldergebers 300 wird eine Be/.iigsspanni:r» mit 400 ]{/. von der Stromversorgung 278 zugeführt, und an den Statorwicklungen erscheint eine der Winkel Verlagerung seiner Rotorwelle proportionale Signalspannung. Wenn diese Winkelinlonnatwn einem Drehmeldercmpfängcr 302 zugeführt wild, erscheint an den Rolonvickliingen (nicht gezeigt) eine Fehlei spannung, welche piopi.rtional der Winkelverlagernng tier Drehwelle des Drehmelderemplängers ist. Dieses Fehlersignal wird auf den Eingang eines Servovcrslärkers 264 über einen veränderlichen Widerstand 310 geführt. Wenn die Fehlerspannrng .im Eingang des Scrvoveistarkers 264 erseheint, wird eine Antriebsspnnnung ,iuf den Servoantnebsmotoi 116 geführt, welche eine Drehung in einer Richtung hervorruft, wodurch der Rotor des Drehmelderempfängers 302 in eine Ntillpunkllage mittels des Zahnräder-/uges mit den Zahnrädern 308. 306 und 304 angetrieben wird.

Diese Änderung der Winl ullage erfolgt in einer solchen Richtung, daß der Bewegung des Servoantriebsmotors 98 gefolgt wird. Die Änderung erfolgt so lange, bis das Fehlersignal auf Null oder auf im wesentlichen Null herabgesetzt ist. Di·¹ mit dem Zahnrad 306 gekuppelte Welle 312 folgt dann der Winkelveilagerung der Welle 290. Ein 'Tachometer 314 erzeugt eine negative Rückkoppluiigsspannung für den .Servoverstärker 264, um eine Stabilität zu gewährleisten. Zusätzlich liefert das Tachometer 298 einen Eingang fur den Servoverstärker 264 über einen

■5 veränderlichen Widerstand 316, um die Spurhallungsfähigkeit beim Betrieb mit hoher Geschwindigkeit zu verbessern. Dieser E'.ingang isl der Geschwindigkeit proportional und liefert einen kleinen, zusätzlichen Antrieb für die Welle 312, wenn die Geschwindigkeit zunimmt, um den Winkelfchlcr z.wi sehen den beiden Wellen 290 und 312 ;.uf ein absolutes Minimum herabzusetzen. Zusammengefaßt gesagt, verbindet das in Fig. 10 gezeigte System elektronisch die physisch voneinander getrennten Na-

^a5 (JeI- und Spulen- bzw. Greiferantriebsaggregate 20 und 22 für einen Gleichlaufbetrieb. Solange der Schalter 282 geschlossen bleibt, dreht sich der Servoantriebsmotor 98 und der Servoantriebsmotor 116 folgt ihm ohne oder nahezu ohne Verzögerung. Nach dem Öffnen des Sehalters 282 wird der gesamte Betrieb angehallen, und beide Servoantriebsmotoren 98 und 116 kommen sofort zum Stillstand. Es ist leicht einzusehen, daß das Servosystem nach Fig. M) für den V-Achsen-Anlrieb lediglich verdoppelt wird, wobei Servoanlriebssehrittmotoren 82 und 104 in der pichen Weise verwendet werden wie die Servomoto · η 98 und 116 in dem A'-Achsen-Antriebssystem verwendet werden. Das System ist ähnlich zur Steuerung der Drehung der Maschinenaggregatc 20 und 22 um die Nadel- oder Z-Adise ausgebildet. Somit kann ein Fernstenersystem zum Betreib«.> der Nähmaschine ohne eine menschliche Bedienungsperson gesehaffen werden, wobei die Steuerung von außen und nicht im sclbstprogrammicrten Betrieb erfolgt.

Die Art der verwendeten Werkstücklrag- und/oder -vorschub-bzw. -transporteinrichlungenhl· .^t jeweils von dei Art der durch die Maschine zu behandelnden Werkstucke und der Art der durch die Maschine auszuführenden Arbeitsvorgänge ab. Ganz, allgemein lassen sich die Arbeiten in ungefähr fünf Kategorien unterteilen, und die Fig. 11 bis Ui der Zeichnunger /eigen etwas schematisch die verschiedenen Arten vcir Arbeiten und die Arten von Werkstücktrag- und -vorschub- bzw. -Iransporleinrichtungen, welche untei iii:\-i verschiedenen Umständen verwendet werden.

Wegen der sehr vielen Abänderungsmöglichkeitcr

fur die Werkstücktrag- und -vorschub- bzw. -trans porteinrichtungen wurden diese Einrichtungen in der Fig. \ bis 6 der Zeichnungen weggelassen, um dies< nicht unübersichtlich zu machen. Selbstverständlicl bleibt der Grundnähmaschinenaufbau mit dem Na delantriebsaggregat 20 und dem Spulen- bzw Greiferantriebsaggregat 22 unabhängig von der Ar der auszuführenden Arbeit unverändert und arbeite auf die gleiche Weise. Deshalb kann bezüglich de Fig. 1 bis 6 unterstellt werden, daß jede der in dei Fig. Il bis 15 gezeigten Werkstücktrag- und -vor schub- bzw. -Iransporteinrichtungen erfolgreich uni

mil zusätzlichen Einrichtungen, welche in der Anmeldung nicht angegeben sind, zusammen mit den Grundnähmaschinenaggregaten 20 und 22 verwendet werden können. In jeder der Pig, 11 .bis 16 sind die Nadelantriebs- und Spulen- bzw. Greiferantriebsaggregate 20 und 22 in ihrer Beziehung zu den Werkstücktrag- und/oder -vorschub- bzw. -transportcinrichtungen gezeigt. Aus einer Betrachtung dieser Figuren kann der Betrieb der Maschine in bezug auf verschiedene Arbeitsarten leicht verstanden werden, wenn die ins einzelne gehende Beschreibung der Maschine mit den beiden Aggregaten 20 und 22 und ihrer elektronischen Steuerung weiter oben berücksichtigt wird.

Die erste Art eines durch die Maschine ausgeführten Arbeitsvorgangs betrifft die Verbindung verhält nismäßig großer, flacher Teile entlang zusammenfallender Kanten 318. wobei die Kanten unregelmäßig verlaufen können (Fig. 11). Diese Arbcilsarl tritt z. B. bei dem Einsäumen von Unterhoscnvorderteilen, Unterhosenrückteilen und Zwickeleinfassungen u. dgl. auf. Die in Fig. 11 gezeigten Nadel- u;i<J Spulen- bzw. Greiferantriebsaggregate 20 und 22 werden in der weiter oben beschriebenen Weise beirieben. Das Stoffwerkstüek 320 weist /wci zusammenpassende Lagen von Stoff auf. welche entlang dem unregelmäßigen Rand 318 verbunden werden sollen. P;is Werkstück 320 wird bei dieser Ausfuhrungsform ständig von unten während aller Bewegungen der Nähmasehine durch eine untere Platte 322 gelragen, welche an dem Spulen- bzw. Greiferanlriebsaggregal 22 befesligt ist und mil diesem in allen Richtungen bewegbar ist. Ferner ist eine relativ feststehende obere PIaHe 324 vorgesehen, welche verschiebbar an der unteren Platte 322 angreift, aber sich nicht mit dieser bewegt. Die Nähmaschine mit den Aggregaten 20 und 22 bewegt sich relativ zur Platte 324. Die Dicke der beiden Platten wurde der Deutlichkeit wegen in Fig. Il übertrieben groß dargestellt.

Luftdüsen 326 sind nach aufwärts in einem Winkt.¹! gegen die Unterseite des Werkstücks 320 gerichtet, um eine geringe Spannung zum Rand 318 hin aufrechtzuerhalten und um das Werkstück in der unmittelbaren Umgebung der Nadel 46 flach zu hallen, was gestattet, daß sich die untere Platte 322 unter dem Werkstück bewegt.

Obert und untere Bänder 328 und 330 ergreifen das Werkstück 320 und bewegen es in den Nähbereich, wobei es sich um jenen Bereich handelt, innerhalb welchem sich die Maschinenaggregate 20 und 22 bewegen können. Die Bänder und das Werkst iiek werden dann im Nähbereich zum Stillstand gebracht, und die Nähmaschine folgt dem konturicrtcn Rand 318 und erzeugt die gewünschte Nahtlinic 322 entlang diesem Rand, wodurch die beiden Matcriallagcn, welche das Werkstück 320 bilden, verbunden werden. Die Nähmaschine führt automalisch die notwendigen Bewegungen sowohl entlang der ,V- als auch entlang tier V-Achsc oder die Nadclachse aus.

Eine Durchbrechung 334 in der feststehenden Platte 324 gibt die Breite oder die Größe der erforderlichen Öffnung an, wenn sich die Nähmaschine nur entlang der A'-Achse bewegt, wenn die Bänder 328 und 330 oder andere Transporteinrichtungen den Stoff entlang der V-Achsc transportieren. Hier zeigt sich wieder die große Anpassungsfähigkeit der Nähmaschine. Die Maschine kann in einigen Fällen mit mehr oder weniger bekannten Transportgreifern oder anderen Arten von Uber-Kopf-Transporteinrichtungen verwendet werden.

Eine andere, nicht gezeigte Möglichkeit ist, dall Stoffwerkstücke aufeiner Papierunterlage oder einem

Papierband genäht werden, und daß das Papier nach dem Nähvorgang automatisch abgezogen werden kann- Dieser Vorgang* wird praktisch insbesondere dann ausgeführt, wenn Säume sich gewöhnlich nicht vollständig um die Randkante des Werkstücks er-

>° strecken. Die in den Fig. 11 und 1 la gezeigte Ausführungsform wird in einer großen Zahl von Anwendungen verwendet, jedoch nicht in allen Fällen.

Fig. 12 betrifft eine andere Klasse von Arbeiten, bei welchen gewöhnlich um und vorzugsweise nur teil

weise um kleine einzelne Stücke genäht wird, um diesu miteinander zu verbinden, wie dies etwa bei der Herstellung von Kragen und Manschetten aus verschiedenen kleinen, zusammenpassenden Materiallage>i der Fall ist. Nach Fig. I? tragt ein waagerechtes Γ;·ι,!

(-,and 336. welches sich in der Richtung des Pit-;;-, i wogt, Werkstückklemmeinriehtungen 338 /in '■- ; ι station, wo die Nähmaschine 20 angedeutet ι· i>:_

Klemmeinrichtung 338 lsi in der ersten ΙΌμι ;

zur Beschickung vorbereitet geöffnet und fen..-

»5 Aufnahme eines dreitägigen Kragens 340. link ι i tion Ii ist die Klemmeinrichtung 338 beschul·' ; i geschlossen, und der Kragen 340 wird zur N.,·![..... lion ( transportiert. Inder Nahposition (' wertl« :;·■ Förderband 336 und die Klemmeinrichtung an;-.. ·,.·.; ten. und die· elektronische Nähmaschine erzeug ■■.;..· teilweise um den Rand des Kragens verlaufend·. % ι 342. wobei die Maschine in der selbstprogrammi. ι ■. n Betriebsart arbeitet. Schließlich ist das Werks!';, \. ■,, der Position I) aus dem Nähbereich transportier ·;!".:

die Klemmeinrichtung 338 wurde wieder et.· I ;. und der fertiggestellte Kragen ist für seine Enifcn- uj und Stapelung bereit.

In den Fig. 13 und 13 a ist eine Abwandlung 'Ils Vorgangs /ur Herstellung von Kragen u. dgl μυ/ι μι

Nach diesen Figuren wird der Stoff 334 in der eii-w derlichen Anzahl von Lagen von Vorratsrolle!) 340. 348 und 350 abgezogen. Alle Lagen laufen di'rch Sp.umwälzen 352 und werden Schritt fur Sehnt! durch Transportwalzen 354 weitertransportiert. Der Steif abfall wird bei 356 aufgewickelt. Nach Fig. 13 arbeitet die Nähmaschine im selbst programmierten Ik trieb, um Kiagennähte 358 in den verschiedenen Stofflagen jedesmal zu erzeugen, wenn der Stoff um einen Schrill weitertransporliert wird und in dem Nähbcrcich augehalten wird. In der Position /·.' wird der Stoff 344 durch cl.ie nicht gezeigte Stanzeinrichtung außerhalb der Naht 358 ausgestanzt. Dadurch wird ein fertiggestellter Kragen geschaffen, welcher auf seine rechte Seite gewendet werden kann und weggeführt und aufgestapelt werden kann. Dei ver bleibende Stoffabfall wird bei 356 aufgewickelt.

Bei einem anderen Nähvorgang gemäß f'ig- 14 wird um kleine Teile herum oder icilwcisc um diese genäht, wie etwa bei Patten oder Taschen, welche an größere Teile angenäht werden sollen. Die Nähmaschine gemäß Fig. 14 soll im selbstptogrammierten Betrieb arbeiten, um ein Taschenteil 360 an ein größeres Teil 362, welches einen Teil eines Mantels od. dgl. bi'det, anzunähen. An einer ersten Position F werden die Teile 360 und 362 auf dem unleren Band 364 in Übcrcinanderlage angeordnet, um in die Nähposition Ci bewegt zu werden Hin oberes Hand 366 greift in diesem Bereich an dem Werkstück an, und

die Nähmaschine erzeugt dann die gewünschte Naht 368 um die Tasche. Das fertiggestellte Werkstück wird dann über den Nähbereich hinaus in die Position H bewegt, und dort werden dann die weiteren erforderlichen Arbeitsgänge vorgenommen.

Fig. 15 betrifft Arbeitsvorgänge, bei welchen es erforderlich ist, lange Nähte herzustellen, durch welche große Teile, wie etwa Teile von Zelten, zu verbinden oder zwei große Materialrollen quer zu verbinden sind. Insbesondere bei diesen Arbeitsvorgängen ist die begrenzte Armtiefe oder Maultiefe von herkömmlichen Maschinen nachteilig. Die Maschine gemäß Erfindung ist für diese Arbeitsvorgänge ideal geeignet, da ihre »Armliefe« unbegrenzt ist, und da zwischen den Aggregaten 20 und 22 keine mechanische Verbindung, sondern lediglich eine elektrische Verbindung vorhanden ist. In Fig. 15 sind große Stoffrollen 370 und 372 gezeigt, die quer durch lange Nähte 374 verbunden werden sollen, zu deren Herstellung die Nähmaschine in der Lage ist. Die Maschinenaggregate 20 und 22 sind bei einer derartigen Anwendung zweckmäßig auf oberen und unteren Traggestellen 376 und 378 angebracht, welche sich leicht über mehrere Meter erstrecken können, und sind mit einem zweckmäßigen Linearantrieb für die Maschine versehen, welche sich dann in Richtung des Pfeils bewegt. Die Maschinenaggregate 20 und 22 sind auch für Arbeitsvorgänge gedacht, bei welchen Teile von Kleidungsstücken entlang dreidimensionalen Kurven verbunden werden, wie sie bei Schultern von Hemden, Jacken, Mäntel u. dgl. auftreten. Wenn die Maschinenaggregate 20 und 22, *ie dies aus F i g. 16 ersichtlich ist, in Tragringen 380 und 382 (oder Halbringen) aufgehängt werden, deren Achsen senkrecht aufeinanderstellen, kann die Nähmaschine um die drei Achsen X, Y und Z gedreht werden, wie dies durch die Pfeile gezeigt ist. Ebenso kann die Maschine, wenn dies erforderlich ist, entlang irgendeiner oder entlang beliebiger der X-, Y- und Z-Achsen bewegt werden Durch Kombination dieser Bewegungen kann die Maschine entlang zusammengesetzter Kurven auf einer dreidinu .isionalen Form nähen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Automatische Nähmaschine mit oberem und unterem Nähwerkzeug, die für die Stichbildung synchron angetrieben werden und die so gelagert sind, daß sie durch zwei voneinander unabhängige, elektrische Antriebe synchron in der Nähebene bewegbar und um eine zur Nähebene senkrechte Achse synchron drehbar sind, und mit einer von einem Informationsträger beeinflußten Steuereinrichtung für die Nähwerkzeuge, dadurch gekennzeichnet, daß der Synchronlauf der Nähwerkzeuge (46) für die Stichbildung, ihre Bewegung in der Nähebene sowie ihre Drehung um die zur Nähebene senkrechte Achse durch elektrische Kopplung voneinander unabhängiger Motoren (38, 62, 82, 98. 104, 116) erfolgt.

2. Automatische Nähmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Geber für die Motoren (82,104; 98, 116) zur Bewegung der Nähwerkzeuge (46) in der Nähebene ein mit der Drehbewegung der Motoren (38, 62) für die Drehbewegung der Nahwerkzeuge (46) gekoppeltes Potentiometer (42) vorgesehen ist.

3. Automatische Nähmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Bewegung der Niihwerkzeuge (46) in einem orthogonalen Koordinatensystem in der Nähebene das Potentiometer (42) zwei seiner Drehlage entsprechende, jeweils einer Sinus- bzw. Konsinus-Funktion folgende elektrische Signale abgibt.